高速公路橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄創(chuàng)新設(shè)計(jì)

陳磊++王海南

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路運(yùn)輸業(yè)的要求越來越高，不僅要求高速度、高效率，還要高安全、高科技，由此高速公路的建設(shè)和發(fā)展正在如火如荼地進(jìn)行，然而由于我國地域面積廣，地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及城鄉(xiāng)分布不均勻等原因，我國高速公路的發(fā)展出現(xiàn)了諸多問題，嚴(yán)重影響了高速公路的建設(shè)進(jìn)程，尤其是橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，更加關(guān)乎整個(gè)高速公路的建設(shè)和運(yùn)輸安全，關(guān)系著整個(gè)國家的國泰民安。本研究將探討現(xiàn)階段我國高速公路橋梁防撞護(hù)欄存在的問題，并創(chuàng)新思路，改變?cè)O(shè)計(jì)和構(gòu)造來著手解決這些問題，并進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)和預(yù)算，來保證整個(gè)高速公路的建設(shè)施工，保障我國高速公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路；防撞護(hù)欄；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

應(yīng)國家公路和鐵路建設(shè)的要求，高速公路的發(fā)展也向著高要求、高效率、高安全的方向發(fā)展，同時(shí)高速公路上的橋梁護(hù)欄防護(hù)問題也提上日程。橋梁外側(cè)護(hù)欄是高速公路保證車輛運(yùn)行安全以及周邊人員財(cái)產(chǎn)安全的重要防護(hù)設(shè)施，說是生命工程也不為過，它是高速公路安全建設(shè)中的重中之重。因此我們不僅要保質(zhì)保量地建設(shè)好高速公路，更要考慮到高速公路上以及路旁地區(qū)車輛和人民的安全。運(yùn)用科學(xué)創(chuàng)新的先進(jìn)方法，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，找出改良高速公路橋梁外側(cè)護(hù)欄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證護(hù)欄質(zhì)量，提高防護(hù)等級(jí)，提高高速公路在今后運(yùn)營過程中的安全指數(shù)，保障我國高速公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展保駕護(hù)航。

1.我國高速公路橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄現(xiàn)今發(fā)展的障礙

1.1 高速公路橋梁外側(cè)護(hù)欄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，防護(hù)等級(jí)低

隨著我國科技水平的發(fā)展，我國高速公路橋梁護(hù)欄的安全等級(jí)和外觀水平上有了較大的發(fā)展，但與實(shí)際行車需要相比還有很大差距，大多數(shù)護(hù)欄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，沒有高防護(hù)等級(jí)的橋梁防護(hù)欄，車輛進(jìn)入橋內(nèi)或駛出橋外都有可能造成的交通事故級(jí)發(fā)生，嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

目前使用較多的主要為混凝土護(hù)欄和梁柱式護(hù)欄。混凝土護(hù)欄是剛性護(hù)欄，剛度足夠，但結(jié)構(gòu)過于簡單缺乏創(chuàng)新，緩沖和吸收車輛動(dòng)能的能力小，在碰撞后容易翻越護(hù)欄或者造成內(nèi)側(cè)翻。梁柱式護(hù)欄，由多根平行鋼管構(gòu)成，表面看起來復(fù)雜，實(shí)際是鋼管拼湊而成，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定且成本較高，防碰撞等級(jí)達(dá)不到要求。這些問題都會(huì)使交通出行存在安全隱患，為了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全以及我國高速公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，解決橋梁護(hù)欄結(jié)構(gòu)問題和提高防護(hù)等級(jí)迫在眉睫。

1.2 模板拼接縫處理不當(dāng)，存在缺口

梁柱式橋梁護(hù)欄和混凝土容易在伸縮縫處形成裂縫嚴(yán)重甚至斷開，如果不能及時(shí)地進(jìn)行處理會(huì)使護(hù)欄的防護(hù)能力減弱，嚴(yán)重影響交通安全。在護(hù)欄設(shè)置過程中，模板加工不細(xì)膩、內(nèi)部接縫不嚴(yán)密，收光抹面的時(shí)間未控制好，會(huì)導(dǎo)致漏漿的現(xiàn)象，從而使護(hù)欄混凝土的表面出現(xiàn)缺口現(xiàn)象。在橋梁建設(shè)中防線的位置不準(zhǔn)確、護(hù)欄拆模后切縫不及時(shí)或切縫深度過淺，都可能使混凝土表面出現(xiàn)裂縫缺口。這些缺口不僅影響橋梁護(hù)欄的美觀效果，更重要的是嚴(yán)重降低了護(hù)欄的防護(hù)能力，給人員和車輛帶來巨大威脅。因此，缺口的解決，拼縫處科學(xué)有效的處理在橋梁護(hù)欄建設(shè)中刻不容緩。

1.3 高速公路橋梁外側(cè)護(hù)欄材料采用不合理，控制不嚴(yán)格

橋梁外側(cè)護(hù)欄經(jīng)常出現(xiàn)混凝土表面砂線、色澤不一致，氣孔多，晾干之后表面不平滑，存在各種裂縫，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)漏漿、斷裂等問題。這些現(xiàn)象不僅僅是表象上的問題，更是施工質(zhì)量和安全的問題，嚴(yán)重影響人員車輛的安全和高速公路的發(fā)展。造成這些現(xiàn)象的主要原因是采用原來的老式混凝土，混凝土水配比不好控制，混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。還有砂質(zhì)過粗或者粘連度不夠容易造成混凝土呈現(xiàn)蜂窩狀、氣泡較多。再有內(nèi)部鋼筋和外部鋼架結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格，風(fēng)吹日曬，易老化生銹，嚴(yán)重影響質(zhì)量安全和外觀。除此之外，建設(shè)施工人員質(zhì)量安全意識(shí)差，責(zé)任心不強(qiáng)，偷工減料，懶散懈怠……這些都會(huì)嚴(yán)重影響高速公路橋梁外側(cè)護(hù)欄的安全和質(zhì)量，必須得到我們的重視和必備的監(jiān)督檢查。

2.高速公路橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

2.1 結(jié)合當(dāng)前多種護(hù)欄特性，創(chuàng)新設(shè)計(jì)新型梁鋼護(hù)欄

傳統(tǒng)混凝土護(hù)欄剛度夠大，但緩沖能力小，如發(fā)生碰撞事故，人員車輛受傷慘重；而梁柱式護(hù)欄緩沖延展能力強(qiáng)，但剛度不夠?qū)τ谥写笮蛙囕v根本難以起到防護(hù)效果。現(xiàn)在高速公路護(hù)欄需要一種新型創(chuàng)新設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)前多種護(hù)欄的特性，既要保證剛度足夠，還要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能有足夠的緩沖能力。只有這樣才能保證既能對(duì)中大型車輛起到防護(hù)效果，又能避免發(fā)生嚴(yán)重的碰撞導(dǎo)致的車輛人員傷害。護(hù)欄都是由橫梁、立柱、連接件和基礎(chǔ)等組成，只有重視每一個(gè)部件，嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)，采用科學(xué)先進(jìn)的構(gòu)造結(jié)合起來，才能保證護(hù)欄整體的性能。新型梁剛護(hù)欄全部采用新型高強(qiáng)度合金鋼材結(jié)合高效能混凝土組合而成，強(qiáng)度高，適合防護(hù)高速公路橋梁等高危地段，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新堅(jiān)固穩(wěn)定，緩沖以及防護(hù)能力強(qiáng)。傳統(tǒng)橫梁均勻分布，無法針對(duì)不同車型起到同樣的防護(hù)效果。而新型梁鋼護(hù)欄的橫梁結(jié)合當(dāng)前各個(gè)小、中大型車輛尺寸分別設(shè)置，使之既能防護(hù)小型車輛，又能對(duì)中大型車輛起到防護(hù)效果。新型梁鋼護(hù)欄還改變了傳統(tǒng)的工字型立柱，采用新型的組合緩沖立柱，吸收動(dòng)能效果好，緩沖能力強(qiáng)。連接件也采用了新型的緩沖拉鎖裝置，基礎(chǔ)采用高效能混凝土固定。這種新型梁鋼護(hù)欄設(shè)計(jì)經(jīng)過多次不同車型的碰撞試驗(yàn)，結(jié)果顯示各項(xiàng)指標(biāo)均為合格，極大地保護(hù)了車輛和人員安全。

2.2 保證模板質(zhì)量，創(chuàng)新拼接縫構(gòu)造，做好檢查和維護(hù)工作

防撞護(hù)欄模板要選擇厚度為5mm的優(yōu)質(zhì)鋼板進(jìn)行加工，保證模板的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，背部要設(shè)置兩道縱向加勁肋，防止模板變形。模板安裝之前，要對(duì)其預(yù)先進(jìn)行組合調(diào)試，保證安裝的合格率，如有問題要根據(jù)定好的定位點(diǎn)對(duì)模板進(jìn)行校正，避免由于分塊模板移動(dòng)而造成誤差，影響護(hù)欄質(zhì)量。模板安裝時(shí)，用小圓木斜撐支襯模板形成體系，使模板形成一個(gè)穩(wěn)定的整體，在確定好位置后固定在護(hù)欄鋼筋上。所有拼接縫軍創(chuàng)新采用企口縫，粘貼一層橡膠海綿防止漏漿。加強(qiáng)對(duì)護(hù)欄模板底部密封處理，澆筑混凝土前最好進(jìn)行水密試驗(yàn)，防止護(hù)欄底部漏漿影響質(zhì)量和外觀。模板安裝完畢后，施工人員要做好檢查和維護(hù)工作，確保護(hù)欄建設(shè)的安全和質(zhì)量。

2.3 應(yīng)用高效能混凝土和新型優(yōu)質(zhì)合金鋼材

在防護(hù)欄的設(shè)計(jì)過程中，必然會(huì)用到混凝土，但是普通混凝土已經(jīng)滿足不了當(dāng)前要求的防護(hù)等級(jí)，在設(shè)計(jì)防撞護(hù)欄的時(shí)候，一定要使用一些高性能的混凝土，高性能混凝土是一種根據(jù)混凝土耐久性而設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，它的使用年限能夠達(dá)到100年。與傳統(tǒng)混凝土相比，其具有更高的耐久性、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)。隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，高性能混凝土的優(yōu)良特性已經(jīng)得到了世界范圍內(nèi)的相關(guān)工程的普遍認(rèn)同，尤其是在公路橋梁、形象建筑以及高層建筑等項(xiàng)目中的應(yīng)用更為突出，相信未來將會(huì)逐步取代普通混凝土的地位應(yīng)用于平時(shí)生活。除了應(yīng)用高效能混凝土之外，內(nèi)部各種鋼筋均應(yīng)有材質(zhì)證明書或試驗(yàn)報(bào)告單，保證鋼筋以及其他材質(zhì)的安全合格。鋼筋骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，鋼筋加工操作必須滿足檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。外部鋼材采用新型優(yōu)質(zhì)合金鋼材，堅(jiān)固耐牢，剛性強(qiáng)度優(yōu)于普通鋼材兩倍，且歷經(jīng)數(shù)年不老化、不變形、不生銹，增強(qiáng)護(hù)欄的使用壽命，防止了后期更換造成的耗財(cái)耗力，降低成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性。除了保證材料的優(yōu)質(zhì)高效，還要保證施工人員的謹(jǐn)慎認(rèn)真，提高安全意識(shí)，保證安全施工。

結(jié)語

我國高速公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展從二十世紀(jì)八九十年代起步，至今已有30年的歷史，它在當(dāng)前公路運(yùn)輸業(yè)中已經(jīng)有著不可替代的作用。高速公路橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄是高速公路重要維護(hù)和安全保障設(shè)施，它的設(shè)計(jì)和構(gòu)造關(guān)系著整個(gè)高速公路的建設(shè)，關(guān)系著國家公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，關(guān)系著國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和人民財(cái)產(chǎn)的安全。根據(jù)高速公路橋梁外側(cè)防撞護(hù)欄的特性和構(gòu)造我們得知，它的內(nèi)在質(zhì)量在于原材料及加工過程，它的外觀質(zhì)量則取決于施工過程，我們一定要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，大力推廣運(yùn)用創(chuàng)新科技，加強(qiáng)施工管理，遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，運(yùn)用科學(xué)的方法和先進(jìn)的技術(shù)，把安全工作落實(shí)到實(shí)處，切實(shí)為人們的出行安全提供保障，真正地做到造福于民和興旺國家。

參考文獻(xiàn)

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